การทดลองทางฟิสิกส์ใช้เพื่อสังเกตปรากฏการณ์ทางกายภาพในสถานการณ์ที่มีการควบคุมเพื่อมองเห็นข้อมูลเกี่ยวกับการทำงานของจักรวาล การทดลองทางฟิสิกส์บางครั้งมีการดำเนินการหลายครั้งและใช้เพื่อการศึกษาในขณะที่บางส่วนกำลังดำเนินการเป็นครั้งแรกและพยายามค้นหาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับธรรมชาติของจักรวาล ฟิสิกส์สมัยใหม่ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับสมการทางคณิตศาสตร์ที่พิสูจน์ไม่ได้เท่านั้น แต่สาขาวิชาฟิสิกส์ทดลองเป็นส่วนสำคัญของสาขาวิชาฟิสิกส์ในวงกว้าง
นักเรียนฟิสิกส์ตั้งแต่มัธยมต้นจนถึงทุกขั้นตอนของการศึกษาทำการทดลองทางฟิสิกส์อย่างสม่ำเสมอ ในโรงเรียนมัธยมการทดลองมักใช้เพื่อสาธิตและพิสูจน์หลักการทางฟิสิกส์ที่เรียบง่ายให้กับนักเรียน พวกเขามักเกี่ยวข้องกับหัวข้อทั่วไปเช่นแรงโน้มถ่วงหรือการเคลื่อนที่แบบหมุน หัวข้ออื่น ๆ ที่ได้รับการกล่าวถึงทั่วไปคือกระแสไฟฟ้าและการเคลื่อนที่
ในวิทยาลัยวิชาฟิสิกส์ในห้องเรียนส่วนใหญ่จะใช้ควบคู่กับห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ ในหลักสูตรแล็บนี้นักเรียนจะทำการทดลองทางฟิสิกส์หลากหลายรูปแบบที่สอดคล้องกับหัวข้อที่เรียนในห้องเรียน โดยทั่วไปการพูดหัวข้อเหล่านี้จะสูงกว่าที่สอนในหลักสูตรระดับมัธยม การทดลองมีความเข้มงวดและสูงขึ้นตามลำดับ พวกเขาครอบคลุมหัวข้อที่คล้ายกับที่สอนในโรงเรียนมัธยม แต่พวกเขามีความลึกมากกว่า
นักฟิสิกส์ได้ทำการสร้างทฤษฎีและทำงานเพื่อสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของจักรวาลมาเป็นเวลานาน คำอธิบายทางคณิตศาสตร์ที่นำเสนอสำหรับปรากฏการณ์ทางกายภาพมีแนวโน้มที่จะล่วงหน้ากว่าทศวรรษของความสามารถของนักวิทยาศาสตร์ในการตรวจสอบพวกเขาทดลอง ตัวอย่างเช่น Einstein พัฒนาทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของเขาและทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปในปี 1906 และ 1916 ตามลำดับ ในขณะที่บางส่วนของทฤษฎีเหล่านี้ได้รับการยืนยันการทดลองแล้ว แต่ก็ยังมีแง่มุมต่าง ๆ ที่มีอยู่ในรูปของสมการทางคณิตศาสตร์เท่านั้น
มันมีค่าใช้จ่ายมากขึ้นในการทำการทดลองทางฟิสิกส์ที่มีประสิทธิภาพเนื่องจากวิชาที่เรียนมักจะมีขนาดเล็กหรือใหญ่อย่างไม่น่าเชื่อ ตัวอย่างเช่น Large Hadron Collider สร้างขึ้นเพื่อพิสูจน์การมีอยู่ของอนุภาค Higgs-Boson โดยการชนอนุภาคขนาดเล็กอื่น ๆ อย่างไม่น่าเชื่อและตรวจสอบผลลัพธ์ของการชน ค่าใช้จ่ายของ Collider ก่อนที่จะพิจารณาถึงปริมาณพลังงานจำนวนมหาศาลที่ต้องใช้ในการวิ่งนั้นอยู่ในพันล้านดอลลาร์สหรัฐ
Large Hadron Collider แม้จะมีราคา แต่ก็เป็นตัวอย่างที่ยอดเยี่ยมของการทดลองทางฟิสิกส์ โดยมีวัตถุประสงค์คือการชนอนุภาคและสังเกตสิ่งที่เป็นผลมาจากการชน ภายใต้สภาวะที่มีการควบคุมอย่างมาก - อุปกรณ์ทั้งหมดได้รับการบำรุงรักษาที่อุณหภูมิเฉพาะและอนุภาคจะถูกเร่งความเร็วเป็นพิเศษ ในการทดลองทางวิทยาศาสตร์อื่น ๆ Large Hadron Collider ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สังเกตปรากฏการณ์ธรรมชาติภายใต้สถานการณ์ที่มีการควบคุม พวกเขาสามารถดึงข้อสรุปของตนเองจากสิ่งที่สังเกต
